JP4716230B2 - ディスクブレーキ装置のピストン抜き治具 - Google Patents

Description

本発明は、ディスクブレーキ装置のピストン抜き治具に係り、特に多ポットのキャリパを有するディスクブレーキ装置のピストン抜き治具に関する。

従来はディスクブレーキ装置のピストンをシール交換などの目的でシリンダから抜くとき、適当なスペーサをキャリパに挟み、エアーをシリンダ内に入れてピストンを抜くという作業が行われていた。しかし、ピストンを抜く作業に使用されるスペーサは、必ずしも作業対象とするディスクブレーキ装置に適合したものではなかったため、位置ズレや隙間の多寡といった点から、作業時の危険性も高かった。さらに、スペーサが金属等である場合、ピストンを抜いた際の衝撃が大きく、抜いた後にピストンがキャリパとぶつかったり、外部に転がったりすることもあり、その際にピストンの摺動面や突出面を傷つけることがあるといった問題もあった。

このような問題を抱えるディスクブレーキ装置におけるピストンの抜き作業を安全に行うことができる装置として、特許文献１に開示されているような装置がある。特許文献１に開示されている装置は、キャリパ浮動型（フローティング型）のディスクブレーキ装置におけるピストンの抜き作業に好適な装置である。具体的には、キャリパにおける爪部のくびれ部を跨ぐアンカプレートと、抜き対象とするピストンと係合する係合部と、前記アンカプレートを支点として前記係合部を引っ張り可能に構成された引っ張りロッドとを有する。
特開２００７−１９８４５４号公報

上記のような構成の装置であれば、確かにキャリパから安全にピストンを抜き取ることが可能となる。しかし、上記のような構成の装置は、対向型のディスクブレーキ装置（オポーズド型のディスクブレーキ装置）には対応できない。また、対向型にしろ多ポット型にしろ、複数シリンダを持つディスクブレーキ装置では、上述のような適当なスペーサを使用してエアーによるピストン抜き作業の場合、一方のピストンが抜けると他のピストンにはエアー圧が掛からなくなり、他方のピストンが抜けなくなるといった問題が生ずる。

上記のような問題に鑑み、本発明に係るディスクブレーキ装置のピストン抜き治具は、フローティング型、オポーズド型等のキャリパの構成、およびキャリパに設けられるピストンの数に関わらず、簡易な構成、手順により、１つずつ順次抜き挿し作業を繰り返すことのできるディスクブレーキ装置のピストン抜き治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係るディスクブレーキ装置のピストン抜き治具は、ディスクブレーキ装置のキャリパにおけるピストン突出部に配置されるピストン抜き治具であって、ロータとインナ側ブレーキパッド、アウタ側ブレーキパッドとを合わせた厚みよりも、前記ピストンの突出限界量の範囲で薄い肉厚部と、前記ピストン突出面と対向させるピストン対向面を有し、前記ピストン突出面から前記ピストン対向面までの距離が前記ピストンの突出限界量以上となり、前記肉厚部よりも薄い肉薄部とを有するブロック部材としたことを特徴とする。

また、このような特徴を有するディスクブレーキ装置のピストン抜き治具では、前記ブロック部材を基本ブロックとし、当該基本ブロックに対して１つ以上の調整ブロックを係合させることで構成しても良い。このような構成とすることによれば、様々な形態のキャリパに対して好適な形態となるピストン抜き治具を逐次構成することが可能となる。よって、安全でスムーズなピストン抜き作業を行うことが可能となる。

また、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置のピストン抜き治具では、前記基本ブロックに対する調整ブロックの係合面に、溝と当該溝を摺動可能なスライド部材を設け前記調整ブロックを前記基本ブロックに対してスライド可能な構成とすることができる。このような構成とすることによれば、微細な調整ブロック等を用いることなく、ピストン抜き治具における凹凸の位置の微調整等を行うことが可能となり、ピストン抜き治具に求められるより細かなニーズに対応することが可能となる。また、スライド幅を大きくとるようにすることで、抜き対象とするピストンの位置を変える事も可能となる。

さらに、上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置のピストン抜き治具では、構成材料を金属類としても良い。しかし実際の構成部材としては、金属類よりも軽量で多少の柔軟性を有する樹脂やプラスチック類、あるいは木材や、硬質ゴム等とすることが望ましい。このような構成とすることで、ブレーキフルード等の油分による劣化、油分の吸収等が少なくピストンへの衝撃も少なくすることができ、実際の使用条件において耐久性の高いピストン抜き治具とすることができる。

上記のような特徴を有するディスクブレーキ装置のピストン抜き治具によれば、フローティング型、オポーズド型等のキャリパの構成、およびキャリパに設けられるピストンの数に関わらず、１つずつ順次抜き挿し作業を繰り返すことができる。

以下、本発明のディスクブレーキ装置のピストン抜き治具に係る実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、図１を参照して本発明のディスクブレーキ装置のピストン抜き治具（以下、単にピストン抜き治具と称す）の基本的形態（以下、第１の実施形態と証する）について説明する。なお、図１において、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は平面図、図１（Ｃ）は同図（Ａ）における左側面図、図１（Ｄ）は同図（Ａ）における右側面図である。

本実施形態に係るピストン抜き治具１０は、肉厚部１２と肉薄部１６とを有する階段状のブロックである。このような構成のピストン抜き治具１０において、肉厚部１２の厚みは、ディスクブレーキ装置のキャリパにおけるロータと２枚のブレーキパッド（新品時のインナ側ブレーキパッドとアウタ側ブレーキパッド）の厚みを足した厚み未満とする。肉厚部１２の厚みを上記条件以上とすると、ピストン抜き治具をキャリパにおけるピストン突出面に配置することができなくなる可能性があるからである。なお、ディスクブレーキ装置の構成としては、例えば片側２ピストンとされるフローティング型のものであっても、両側で４ピストンのキャリパ５０（図２参照）を構成するオポーズド型のものであっても良い。

オポーズド型のディスクブレーキ装置におけるキャリパ５０を例に挙げて説明すると、肉厚部１２を薄肉化する限界値としては、ピストン５４がシリンダ５２から脱落しない限界の突出量（突出限界量）の範囲内とすれば良い。すなわち、肉薄部１６のピストン対向面１４に対向するピストンを抜く際に、エアー圧によって突出しようとする肉厚部１２に対向するピストンが抜け落ちないような厚みとすれば良い。

肉薄部１６は階段状の段差面に、前記ピストン突出面に対向し、突出したピストン５４を受け止めるためのピストン対向面１４を有する。ピストン対向面１４は、少なくとも前記ピストン突出面から、ピストン５４の突出限界量以上離すようにする。このような構成とすることで、肉薄部１６の配置位置から突出するピストンを抜き取ることが可能となる。

このような肉厚部１２と肉薄部１６とは、いずれか一方の面、具体的にはピストンを抜くのと反対側の面を一致させておくことが望ましい。基準面を広くとった方が、使用時における安定性が増すからである。

上記のような構成のピストン抜き治具１０の構成材料としては、ブレーキフルード等の油分に対する耐性が高く、ピストンとの接触により、ピストンにダメージを与えないものであると良い。具体的には、硬質ゴム等の耐油性の高い樹脂素材等であると良い。このような材料であれば、油分による劣化、油分の吸収等の虞が無いからである。なお、油分による劣化の無い材料としては、木材なども挙げることができる。木材は、加工が容易であるため、様々な形態に対応させることができる。また、木材や金属の芯材に対して、表面のみを硬質ゴムやプラスチック、その他の樹脂等で被覆したものであったり、それらを適宜組み合わせたものであっても良い。

このような構成のピストン抜き治具１０は、ディスクブレーキ装置のキャリパ５０に対して、図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すように配置して使用される。なお、図２では、４ポットのキャリパを持つオポーズド型のディスクブレーキ装置の例を示す。

ピストン抜き治具１０は、キャリパ５０におけるピストン突出面に、ピストン対向面１４が対向するように配置される。ここで、引き抜き対象とするピストン５４が予め定められている場合には、当該引き抜き対象とするピストン５４に対して、前記ピストン対向面１４が対向させられることとなる。この状態で、図示しないフルード導入口からエアーや、その他の流体を導入することで、抜き対象とするピストン５４がシリンダ５２から押し出される。このとき、隣接する肉厚部１２に対向する位置に設けられたピストン５４も突出しようとするが、肉厚部１２により突出が抑えられるため、シリンダ５２から抜き取られるのは、肉薄部１６のピストン対向面１４に対向した位置に設けられたピストン５４、すなわち抜き対象としたピストン５４のみとなる。

抜き取ったピストン５４は、シールの交換、点検等の後、シリンダに戻される。その後、図２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、ピストン抜き治具１０の配置方向をＸ軸、Ｚ軸のそれぞれに対して逆転させるように順次配置して、ピストン対向面１４をそれぞれ抜き対象とするピストン５４に対向させることで、エアーの供給によるピストン５４の抜き作業、点検作業、ピストンの戻し作業といった工程を繰り返し行うことができ、１つ１つのピストンを確実に、所定の順番で抜くことができ、効率的に点検作業等を行うことができる。なお、ピストン抜き治具１０におけるＸ軸、Ｚ軸については図１に示す。

このように、本実施形態に係るピストン抜き治具１０によれば、キャリパ５０に設けられるピストン５４の数に関わらず、１つずつ順次抜き挿し作業を繰り返し、ディスクブレーキ装置の点検、修繕作業を行うことが可能となる。

次に、第１の実施形態に係るディスクブレーキ装置のピストン抜き治具の応用形態について説明する。応用形態に係るピストン抜き治具は、図３に示すように、上記実施形態で示した形態を有する基本ブロック２０と、複数の調整ブロック２２（２２ａ，２２ｂ）、２６（２６ａ，２６ｂ）、およびスペーサ３０，３２等によって構成される分割ブロック構造としている。なお、図３において、図３（Ａ）はピストン抜き治具の分解正面図であり、図３（Ｂ）はピストン抜き治具の分解平面図であり、図３（Ｃ）は各調整ブロック等を組み合わせたピストン抜き治具の正面図である。

図３に示す形態の場合、基本ブロック２０に対して、２つの長さ調整ブロック２６ａ，２６ｂと、２つの高さ調整ブロック２２ａ，２２ｂ、および２つの長さ調整スペーサ３２と、２つの高さ調整スペーサ３０を付加することで、片側３つのピストンを有する（３ポットの）キャリパ（オポーズド型では６ポットのキャリパ）に対応してピストンの抜き取り作業を行うことができるようになる。なお、長さ調整スペーサ３２や高さ調整スペーサ３０の数や厚み等は、キャリパの大きさによって、適宜調整される。

ここで、各ブロックの結合は、その長さに合わせたスタッドボルト４４によれば良い。このため、図３に示す応用形態の場合は、各調整ブロック２２，２６にはスタッドボルト４４の形状に合わせた段付の貫通孔３４、各スペーサ３０，３２にはスタッドボルト４４を挿通させるための貫通孔３６，３８がそれぞれ設けられている。そして、基本ブロック２０には、各スタッドボルト４４が螺合するための複数の雌ネジ穴４０が設けられている。本応用形態に係る基本ブロック２０では、高さ調整用の雌ネジ穴（高さ方向に形成された雌ネジ穴）４０は、基本ブロック２０の中心線に沿って一列に設け、長さ調整の雌ネジ穴（長さ方向に形成された雌ネジ穴）４０は、前記中心線を跨ぐようにして２箇所に設けるようにしている。なお、図３に示すピストン抜き治具１０ａは、例えば片側３つのピストンのうち、中央部のピストンを抜くことを想定しているが、図３（Ｄ）に示すように、高さ調整ブロック２２ａを中央部に付け替える（あるいはスライドさせる）事で、端部側のピストンを抜くための形態とすることができる。

図３に示す応用形態（以下、第１の応用形態と称す）に係るピストン抜き治具１０ａは、フローティング型では３ポット、オポーズド型では６ポットのキャリパに対応させた形態であるが、肉薄部１６の厚みは肉厚部１２の厚み（全体の厚み）に依存することとなるため、ピストン抜きの作業をする際には、１つのピストンを段階的に抜き取ることが難しい。

これに対して、図４に示すような応用形態（以下、第２の応用形態と称す）とすることによれば、３ポットまたは６ポットのキャリパに対応させつつ、肉薄部１６、肉厚部１２に対して個別にスペーサ３０や高さ調整ブロック２２ｃ，２２ｄ等を抜き差しすることで、肉薄部１６の相対的な高さを段階的に変化させることができるようになる。ピストン抜き治具１０ｂをこのような構成とすることによれば、ピストンの抜き量を段階的に調整して抜き取り作業を行うことが可能となる。これにより、ピストンの抜き取り作業をより安全なものとすることができるようになると共に、エアーの吹き込みによりピストンが勢い良く飛び出し、落下や衝撃により傷つくといった事態の抑制効果も高めることができる。

上記応用形態では、各調整ブロック２２，２６はスタッドボルト４４により雌ネジ穴４０に固定されるように記載した。しかしながら、各調整ブロック２２，２６は、図５や図６に示すように、水平方向、あるいは垂直方向へのスライドを可能な構成としても良い（図５、図６に示す構成は、いずれも水平方向へのスライドを可能とした場合の例）。例えば図５に示す例の場合、基本ブロック２０にＴ字溝４６を形成し、当該Ｔ字溝４６に、スライド部材としての凸型ナット（四角ナットや六角ナットでも可）４４ｂを配置し、当該凸型ナット４４ｂに対してボルト４４ａを螺合させる構成としている。このような構成によれば、ボルト４４ａを緩めた場合には、凸型ナット４４ｂがＴ字溝４６に対して溝形成方向（図５の場合は、水平方向）摺動可能となり、ボルト４４ａがガイドの役割をして高さ調整ブロック２２ｃを長さ方向（水平方向）へスライドさせることが可能となる。高さ調整ブロック２２ｃを所望する位置へ移動させた後は、ボルト４４ａを締め込むことで、ボルト４４ａの頭と凸型ナット４４ｂにより高さ調整ブロック２２ｃと基本ブロック２０が挟持され、基本ブロック２０に対する高さ調整ブロック２２ｃの配置位置が固定される。

一方、図６に示す形態では、基本ブロック２０に台形状の溝（台形溝）４６ａを設けると共に、高さ調整ブロック２２ｃに、基本ブロック２０に設けた台形溝４６ａに嵌め合い可能なスライド部材として、台形状の凸部（台形凸部）４８を設け、いわゆる蟻継ぎ型のスライド構造を付加している。そして、図６に示す形態では、高さ調整ブロック２２ｃに雌ネジを設けたボルト穴３４ａを形成すると共にボルト４４ａを螺合し、当該ボルト４４ａを締め込むことにより面ａの摩擦力を向上させ、基本ブロック２０に対する高さ調整ブロック２２ｃの位置決めを行うようにしている。ピストン抜き治具にこのような構成を持たせた場合であっても、図４に示す形態のピストン抜き治具１０ｂと同様な効果を得ることができる。

なお、図５や図６に示すような構成（高さ調整ブロック２２ｃのスライド機構）を図３に示す高さ調整ブロック２２ｂに採用しても良い。こうした場合、高さ調整ブロック２２ｂを基本ブロック２０における肉厚部１２側へ大きくスライドさせる事で、図３（ｄ）に示す形態と同様な形態を構成することができる。

上記のような種々の形態を構成することができる応用形態において、スペーサ３０は、図７に示すようにその側面に、つまみ３０ａを形成するようにしても良い。調整ブロック２２，２６等に比べて肉厚の薄いスペーサ３０につまみを設けるようにすることで、キャリパの隙間に嵌め込まれたピストン抜き治具１０，１０ａ，１０ｂの引き抜きを容易に行うことが可能となるからである。

なお、図７に示すスペーサ３０は、スタッドボルト４４等を挿通させるために貫通孔３６を形成しているが、当該貫通孔３６は、図８に示すような切欠き３６ａに替えても良い。このような構成であっても、スペーサ３０としての機能を果たすことができるからである。また、このような構成とすることによれば、スタットボルト４４等を抜き差しすること無く、スペーサ３０の抜き差しによる調整を図ることが可能となり、作業性が向上するからである。

次に、図９を参照して第３の応用形態について説明する。本応用形態は、１つの基本ブロック２０ａを斜めに切断し、斜め方向へのスライドを可能とした事に特徴を持つ。具体的には、図５に示した応用形態と同様に、一方の切断ブロック（図９に示す形態の場合は、肉薄部１２を構成するための凹部を備えたブロック）２１ａにＴ字溝４６を設け、当該Ｔ字溝４６に凸型ナット４４ｂ又は四角ナットを配置し、他方のブロック２１ｂに備えた貫通孔３４にボルト４４ａを挿通させ、前記凸型ナット４４ｂに螺合させるというものである。

このような構成のピストン抜き治具１０ｃによれば、１つのスライド機構により高さ方向と長さ方向の双方の調整を行うことが可能となる。そして、高さ方向（使用時においては厚み方向）の寸法ｈを無段階に調整することができるため、任意の高さ毎にピストンの抜き作業を行うことが可能となる。

斜め方向へのスライドを可能とする構成としては、図１０に示すような形態であっても良い。なお、図１０において、図１０（Ａ）はピストン抜き治具の正面図、図１０（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＣ−Ｃ断面を示す図であり、図１０（Ｃ）は同図（Ｂ）における分解図である。

図１０に示すピストン抜き治具１０ｄについての具体的構成は、１つの基本ブロック２０ｂを斜めに切断し、その切断面に対して、分割型のＴ字溝４６ｂを形成するというものである。Ｔ字溝４６ｂに対しては、図５、図９に示した形態と同様に、凸型ナット４４ｂを配置し、ボルト４４ａを螺合させるようにすれば良い。ボルト４４ａの頭と凸型ナット４４ｂにより、分割された２つのブロック（一方のブロック２１ａ，他方のブロック２１ｂ）を挟み込むことにより、両ブロックが使用時に分割、脱落することを防ぐことができる。

なお、ピストン抜き治具１０ｄに付加される荷重は、矢印Ｄで示す方向の荷重となるため、分割されたブロックの係合形態を上記のようなものとした場合であっても、両ブロックが使用時に分割、脱落するといった虞は無い。また、ボルト４４ａと凸型ナット４４ｂとの配置は、一方のＴ字溝４６ｂのみであっても良い。

発明に係るピストン抜き治具の基本形態を示す図である。 発明に係るピストン抜き治具の使用形態を示す図である。 発明に係るピストン抜き治具の第１の応用形態を示す図である。 発明に係るピストン抜き治具の第２の応用形態を示す図である。 調整ブロックの係合形態の変形例を示す図である。 調整ブロックの係合形態の他の変形例を示す図である。 つまみを付けたスペーサを示す図である。 貫通孔を切欠きとしたスペーサを示す図である。 発明に関連するピストン抜き治具の形態を示す図である。 発明に関連するピストン抜き治具の他の形態を示す図である。

符号の説明

１０………ピストン抜き治具（ディスクブレーキ装置のピストン抜き治具）、１２………肉厚部、１４………ピストン対向面、１６………肉薄部、２０………基本ブロック、２２（２２ａ〜２２ｄ）………高さ調整ブロック、２６（２６ａ〜２６ｄ）………長さ調整ブロック、３０………スペーサ、３２………スペーサ、５０………キャリパ、５２………シリンダ、５４………ピストン。

Claims (3)

1. ディスクブレーキ装置のキャリパにおけるピストン突出部に配置されるピストン抜き治具であって、
   ロータとインナ側ブレーキパッド、アウタ側ブレーキパッドとを合わせた厚みよりも、前記ピストンの突出限界量の範囲で薄い肉厚部と、
   前記ピストン突出面と対向させるピストン対向面を有し、前記ピストン突出面から前記ピストン対向面までの距離が前記ピストンの突出限界量以上となり、前記肉厚部よりも薄い肉薄部とを有するブロック部材としたことを特徴とするディスクブレーキ装置のピストン抜き治具。
2. 前記ブロック部材を基本ブロックとし、当該基本ブロックに対して１つ以上の調整ブロックを係合させることで構成したことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキ装置のピストン抜き治具。
3. 前記基本ブロックに対する調整ブロックの係合面に、溝と当該溝を摺動可能なスライド部材を設け前記調整ブロックを前記基本ブロックに対してスライド可能な構成としたことを特徴とする請求項２に記載のディスクブレーキ装置のピストン抜き治具。

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